内容正文:
青铜峡市宁朔中学2025-2026(二)高一年级物理(理)期末考试试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(本题共9小题,每小题3分,共27分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 如图所示,将一小球从h=20m高处水平抛出,小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=30m。不计空气阻力,取g=10m/s2,小球在空中运动的时间为( )
A. 2s B. 4s C. 6s D. 8s
2. 如图所示,地球可以看作是一个球体,O点为地球球心,位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B,都随地球自转做匀速圆周运动,则下列表述正确的是( )
A. 物体的周期TA=TB B. 物体的线速度vA>vB
C. 物体的角速度ωA>ωB D. 物体的角速度ωA<ωB
3. 如图,北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨,某次变轨,先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在处变轨到椭圆轨道2上,最后由轨道2在处变轨进入圆轨道3,轨道1、2相切于点,轨道2、3相切于点。忽略空气阻力和卫星质量的变化,则以下说法正确的是( )
A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处减速
B. 该卫星从轨道1到轨道3,重力势能逐渐减小
C. 该卫星在轨道3的速度大小小于在轨道1的速度大小
D. 该卫星稳定运行时,在轨道3上经过点的加速度大于在轨道2上经过点的加速度
4. 下面各个实例中(除A外都不计空气阻力),过程中机械能是守恒的是( )
A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B. 抛出的标枪在空中运动
C. 拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升
D. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来
5. 如图所示,质量为的小球从距桌面,高处的点由静止释放,自由下落到地面上的点,桌面离地高为。选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在点时的重力势能为
B. 从A到B重力做功为
C. 在点时的重力势能为
D. 从到过程中重力势能增加
6. 在地面高处,某人将一质量为的物体以的速度抛出,人对物体做的功是( )
A. B. C. D.
7. 电场中P点放一个试探电荷-q,它所受的电场力为F,则关于P点的电场强度E1,正确的说法是( )
A. ,方向与F相同
B. 若取走-q,P点的电场强度E1 =0
C. 若试探电荷为+2q,E不变
D. 若试探电荷为+2q,则,方向与E1相反
8. 如图所示,A、B是同一条电场线上的两点,这两点电场强度的关系是( )
A. EA>EB,方向相同 B. EA>EB,方向不同
C. EA<EB,方向相同 D. EA<EB,方向不同
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,则( )
A. 负电荷在A点电势能大
B. A点电场强度比点大
C. A点电势比点高
D. 负电荷由移到A静电力做负功
二、多选题(本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
10. 如图所示,质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这一过程中( )
A. 物体的重力势能增加了0.9mgH B. 物体的重力势能增加了mgH
C. 物体的动能损失了0.5mgH D. 物体的机械能损失了0.5mgH
11. 如图,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是( )
A. M板带正电、N板带负电
B. P、Q两点的电场强度
C. M板带负电、N板带正电
D. P、Q两点的电场强度
12. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点电场强度的大小。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点,是电荷连线的中点,、是连线中垂线上关于对称的两点,、和、也关于对称。则( )
A. 、两点电场强度大小和方向都相同
B. 、两点电场强度大小相等,方向相反
C. 、、三点比较,点电场强度最弱
D. 、、三点比较,点电场强度最弱
三、实验题(每空2分,共20分。)
13. 如图所示是还原库仑扭秤的原理图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A()和不带电小球B;把另一个带电量为q的金属小球C靠近A,A、C两球相互排斥至距离为r,已知静电力常量为k,忽略球的大小。则C球带______电(填“正”或“负”),A、C两球间库仑力大小为______。若,则A、C两球连线中点处的场强方向是______(填“A指向C”或“C指向A”),场强大小是______。
14. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,对纸带上点迹间的距离进行测量,可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重锤,实验时应选择的材质是 ______。
A.木质 B.钢质 C.泡沫 D.塑料
(2)除图1中所示的装置之外,还必须使用的器材是______。
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、刻度尺
(3)如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x0,B、C两点间的距离为x1,C、D两点间的距离为x2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔEp=______,动能增加量ΔEk=______。
(4)某同学利用图2中纸带,先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h(其中F、G点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v,绘制v2—h图像,如图3所示,并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒?______
(5)在一次测量中,某同学发现ΔEk略大于ΔEp,出现这一结果的原因可能是______。
A.存在空气阻力和摩擦力
B.接通电源前释放了纸带
四、解答题(本题共4小题,第15题8分、第16题10分、第17题13分,第18题10分,共41分。)
15. 如图所示,长L=0.5m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强E=2.0×103N/C,取重力加速度g为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m。
16. 长L=0.5 m、质量可忽略的硬杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做竖直平面内的圆周运动,当通过最高点时,如图所示,求下列情况下杆对小球的作用力(计算出大小,并说明是拉力还是支持力).
(1)当v=1 m/s时;
(2)当v=4 m/s时.
17. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角,小孩与冰车的总质量kg,冰车与冰面间的动摩擦因数,重力加速度m/s2,,。求:
(1)小孩与冰车所受支持力的大小;
(2)小孩与冰车加速度的大小a;
(3)s内合力所做的功W。
18. 如图所示,质量m=60kg的运动员以10m/s的速度从高h=15m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下,以最低点B为零势能面,g取 10m/s2,一切阻力可忽略不计,求:
(1)运动员在A点时的机械能;
(2)运动员到达最低点B时的速度大小;
(3)运动员继续沿斜坡向上运动能到达的最大高度。
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青铜峡市宁朔中学2025-2026(二)高一年级物理(理)期末考试试卷
考试时间:75分钟
一、单选题(本题共9小题,每小题3分,共27分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。)
1. 如图所示,将一小球从h=20m高处水平抛出,小球落到地面的位置与抛出点的水平距离x=30m。不计空气阻力,取g=10m/s2,小球在空中运动的时间为( )
A. 2s B. 4s C. 6s D. 8s
【答案】A
【解析】
【详解】平抛运动的竖直分运动为自由落体运动,可得
解得
故选A。
2. 如图所示,地球可以看作是一个球体,O点为地球球心,位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B,都随地球自转做匀速圆周运动,则下列表述正确的是( )
A. 物体的周期TA=TB B. 物体的线速度vA>vB
C. 物体的角速度ωA>ωB D. 物体的角速度ωA<ωB
【答案】A
【解析】
【分析】本题考查对圆周运动线速度、角速度、周期的分析。
【详解】地球表面的物体随地球自转,故两物体周期和角速度都相同。赤道物体轨道半径大,线速度较大。故A正确,BCD错误。
故选A。
3. 如图,北斗导航卫星的发射需要经过几次变轨,某次变轨,先将卫星发射至近地圆轨道1上,然后在处变轨到椭圆轨道2上,最后由轨道2在处变轨进入圆轨道3,轨道1、2相切于点,轨道2、3相切于点。忽略空气阻力和卫星质量的变化,则以下说法正确的是( )
A. 该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处减速
B. 该卫星从轨道1到轨道3,重力势能逐渐减小
C. 该卫星在轨道3的速度大小小于在轨道1的速度大小
D. 该卫星稳定运行时,在轨道3上经过点的加速度大于在轨道2上经过点的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.该卫星从轨道1变轨到轨道2需要在处加速,故A错误;
B.该卫星从轨道1经轨道2再到轨道3,重力做负功,重力势能增加,故B错误;
C.根据万有引力提供向心力可得
可得
可知该卫星在轨道3的速度小于在轨道1的速度,故C正确;
D.根据牛顿第二定律可得
可得
可知该卫星稳定运行时,在轨道3上经过点的加速度等于在轨道2上经过点的加速度,故D错误。
故选C。
4. 下面各个实例中(除A外都不计空气阻力),过程中机械能是守恒的是( )
A. 跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B. 抛出的标枪在空中运动
C. 拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升
D. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来
【答案】B
【解析】
【详解】A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落时,动能不变,重力势能减小,两者之和减小,即机械能减小,故A错误;
B.被抛出的标枪在空中运动时,只有重力做功,机械能守恒,故B正确;
C.金属块在拉力作用下沿着光滑的斜面匀速上升时,动能不变,重力势能变大,故机械能变大,故C错误;
D.小球碰到弹簧被弹回的过程中只有弹簧弹力做功,小球和弹簧组成的系统机械能守恒,但小球的机械能不守恒,故D错误。
故选B。
5. 如图所示,质量为的小球从距桌面,高处的点由静止释放,自由下落到地面上的点,桌面离地高为。选择桌面为参考平面,则小球( )
A. 在点时的重力势能为
B. 从A到B重力做功为
C. 在点时的重力势能为
D. 从到过程中重力势能增加
【答案】C
【解析】
【详解】AC.选择桌面为参考平面,在点时的重力势能为,在点时的重力势能为,故A错误,C正确;
BD.从A到B重力做功
根据,重力做正功,重力势能减少,故BD错误;
故选C。
6. 在地面高处,某人将一质量为的物体以的速度抛出,人对物体做的功是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据动能定理,人对物体做的功等于物体动能的增量,抛出点高度为物体后续运动的参数,与人做功无关。由题意知,物体抛出前动能为0,因此有
代入,
解得
故选C。
7. 电场中P点放一个试探电荷-q,它所受的电场力为F,则关于P点的电场强度E1,正确的说法是( )
A. ,方向与F相同
B. 若取走-q,P点的电场强度E1 =0
C. 若试探电荷为+2q,E不变
D. 若试探电荷为+2q,则,方向与E1相反
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据场强的定义式可得电场强度为
因为是负电荷,所以场强方向与F相反,A错误;
BC.电场中某处的场强是电场的固有性质,不会因取走试探电荷而改变,也不会因试探电荷的性质和带电量大小而改变,B错误,C正确;
D.根据前面分析若试探电荷为+2q,则,方向与E1相同,D错误。
故选C。
8. 如图所示,A、B是同一条电场线上的两点,这两点电场强度的关系是( )
A. EA>EB,方向相同 B. EA>EB,方向不同
C. EA<EB,方向相同 D. EA<EB,方向不同
【答案】C
【解析】
【详解】电场线越密表示该处电场强度越大,电场线上每一点的切线方向跟该点的电场强度方向相同,故ABD错误,C正确。
故选C。
9. 如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,则( )
A. 负电荷在A点电势能大
B. A点电场强度比点大
C. A点电势比点高
D. 负电荷由移到A静电力做负功
【答案】C
【解析】
【详解】B.根据电场线的疏密程度反映场强的大小,由于A处电场线较B点疏,所以A处电场强度小,故B错误;
C.根据沿电场线方向电势逐渐降低,则知A点电势比B点高,故C正确;
A.负电荷在电势高处电势能小,则知负电荷在A点电势能小,故A错误;
D.负电荷由B移到A电势能减小,则可知静电力做正功,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题4分,共12分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。)
10. 如图所示,质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面,其运动的加速度的大小为0.9g,这个物体沿斜面上升的最大高度为H,则在这一过程中( )
A. 物体的重力势能增加了0.9mgH B. 物体的重力势能增加了mgH
C. 物体的动能损失了0.5mgH D. 物体的机械能损失了0.5mgH
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】AB.在物体上滑到最大高度的过程中,重力对物体做负功,故物体的重力势能增加了mgH,故A错误,B正确;
C.物体所受的合力沿斜面向下,其合力做的功为
W=-F·=-ma·=-1.5mgH
故物体的动能损失了1.5mgH,故C错误;
D.设物体受到的摩擦力为Ff,由牛顿第二定律得
mgsin 37°+Ff=ma
解得
Ff=0.3mg
摩擦力对物体做的功为
Wf=-Ff·=-0.5mgH
因此物体的机械能损失了0.5mgH,故D正确。
故选BD。
11. 如图,水平放置的两块带等量异种电荷的平行金属板M、N,它们之间的电场线是间隔相等的平行线,P、Q是电场中的两点。下列说法正确的是( )
A. M板带正电、N板带负电
B. P、Q两点的电场强度
C. M板带负电、N板带正电
D. P、Q两点的电场强度
【答案】CD
【解析】
【详解】AC.电场线从正极板指向负极板,所以M板带负电、N板带正电,故A错误,C正确;
BD.两平行板间是匀强电场,所以P、Q两点的电场强度满足
故B错误,D正确。
故选CD。
12. 用电场线能很直观、很方便地比较电场中各点电场强度的大小。图甲是等量异种点电荷形成电场的电场线,图乙是场中的一些点,是电荷连线的中点,、是连线中垂线上关于对称的两点,、和、也关于对称。则( )
A. 、两点电场强度大小和方向都相同
B. 、两点电场强度大小相等,方向相反
C. 、、三点比较,点电场强度最弱
D. 、、三点比较,点电场强度最弱
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.根据甲图电场线分布和对称性可知,、两点电场强度大小和方向都相同;、两点电场强度大小和方向都相同,故A正确,B错误;
CD.根据甲图电场线分布可知,、、三点比较,点电场强度最强,、、三点比较,点电场强度最弱,故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题(每空2分,共20分。)
13. 如图所示是还原库仑扭秤的原理图,细银丝的下端悬挂一根绝缘棒,棒的两端分别固定带电量为Q的带正电小球A()和不带电小球B;把另一个带电量为q的金属小球C靠近A,A、C两球相互排斥至距离为r,已知静电力常量为k,忽略球的大小。则C球带______电(填“正”或“负”),A、C两球间库仑力大小为______。若,则A、C两球连线中点处的场强方向是______(填“A指向C”或“C指向A”),场强大小是______。
【答案】 ①. 正 ②. ③. A指向C ④. 或者
【解析】
【详解】[1]因AC相互排斥,A球带正电,可知C球也带正电;
[2]A、C两球间库仑力大小为
[3][4]因Q>q,则两电荷在A、C两球连线中点处的场强,可知中点处的场强方向A指向C,场强大小是
14. 用如图1所示的实验装置验证机械能守恒定律。重锤从高处由静止开始下落,重锤上拖着的纸带通过打点计时器,打出一系列的点,对纸带上点迹间的距离进行测量,可验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。
(1)为了减小实验误差,对体积和形状相同的重锤,实验时应选择的材质是 ______。
A.木质 B.钢质 C.泡沫 D.塑料
(2)除图1中所示的装置之外,还必须使用的器材是______。
A.直流电源、天平(含砝码)
B.直流电源、刻度尺
C.交流电源、天平(含砝码)
D.交流电源、刻度尺
(3)如图2所示,根据打出的纸带,选取纸带上的连续的五个点A、B、C、D、E,通过测量并计算出点B距起始点O的距离为x0,B、C两点间的距离为x1,C、D两点间的距离为x2,若相邻两点的打点时间间隔为T,重锤质量为m,根据这些条件计算重锤从释放到打下C点时的重力势能减少量ΔEp=______,动能增加量ΔEk=______。
(4)某同学利用图2中纸带,先分别测量出从A点到B、C、D、E、F、G点的距离h(其中F、G点为E点后连续打出的点,图中未画出),再计算打出B、C、D、E、F各点时重锤下落的速度v,绘制v2—h图像,如图3所示,并求得图线的斜率k。请说明如何根据图像验证重锤下落过程机械能是否守恒?______
(5)在一次测量中,某同学发现ΔEk略大于ΔEp,出现这一结果的原因可能是______。
A.存在空气阻力和摩擦力
B.接通电源前释放了纸带
【答案】 ①. B ②. D ③. mg(x0+x1) ④. ⑤. 在实验误差允许范围内,若k近似等于2g,则认为这一过程机械能守恒 ⑥. B
【解析】
【详解】(1)[1]验证机械能定律,为了减小实验误差,重锤在下落过程中受空气阻力应远小于重力,所以对体积和形状相同的重锤,应选择密度大的材质的重锤。
故选B。
(2)[2]该实验要用到打点计时器,而打点计时器使用的是交流电源,因此还需要交流电源,除此之外,还需要用刻度尺测量纸带上点迹之间的距离,因此还需要用到刻度尺,而该实验验证机械能守恒,根据机械能守恒定律有
或
等式两边的质量会约去,因此不需要测量质量,即不需要天平。
故选D。
(3)[3]从释放重锤到打下点C,重锤下落的距离为,由此可知从释放重锤到打下点C时重锤重力势能的减少量为
[4]打下点C时重锤的速度可根据平均速度来计算,对于做yunbiansu 直线运动的物体,其某段时间的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度,则可得
则打下C点时重锤动能的增加量为
(4)[5]若重锤下落过程中机械能守恒,则有
公式中表示打B点时重锤的速度,表示后打出的C、D、E、F各点时重锤的速度,则上式变式后可得
可以看出,只要根据图像计算出其斜率k在实验误差允许范围内近似等于2g,即可验证重锤下落过程中机械能守恒。
(5)[6]A.存在空气阻力和摩擦力,动能的增加量一定略小于势能的减小量,故A不符合题意;
B.接通电源前释放了纸带,重锤会因此获得一个初动能,从而导致最终的计算结果ΔEk略大于ΔEp,故B符合题意。
故选B。
四、解答题(本题共4小题,第15题8分、第16题10分、第17题13分,第18题10分,共41分。)
15. 如图所示,长L=0.5m的轻质绝缘细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量,匀强电场的场强E=2.0×103N/C,取重力加速度g为10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小;
(2)小球的质量m。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据电场力的公式
F=qE
代入数据解得
(2)由平衡条件得
解得
16. 长L=0.5 m、质量可忽略的硬杆,其一端固定于O点,另一端连有质量m=2kg的小球,它绕O点做竖直平面内的圆周运动,当通过最高点时,如图所示,求下列情况下杆对小球的作用力(计算出大小,并说明是拉力还是支持力).
(1)当v=1 m/s时;
(2)当v=4 m/s时.
【答案】(1)16N,支持力 (2)44N,拉力
【解析】
【详解】杆对球没有作用力时
(1),杆对球有支持力,
由牛顿第二定律:
得:
(2),杆对球有拉力
由牛顿第二定律:
得:
【点睛】由于物体做圆周运动需要向心力,所以对小球在最高点受力分析,仅受重力与杆子在竖直方向的做用力,二力的合力提供向心力列牛顿第二定律解决.
17. 如图所示,小孩与冰车静止在冰面上,大人用N的恒定拉力,使小孩与冰车沿水平冰面一起滑动。已知拉力方向与水平冰面的夹角,小孩与冰车的总质量kg,冰车与冰面间的动摩擦因数,重力加速度m/s2,,。求:
(1)小孩与冰车所受支持力的大小;
(2)小孩与冰车加速度的大小a;
(3)s内合力所做的功W。
【答案】(1)N;(2)m/s2;(3)J
【解析】
【详解】(1)冰车和小孩受力如图所示,
竖直方向合力为零
解得
N
(2)水平方向根据牛顿第二定律
由滑动摩擦力公式
联立得
m/s2
(3)由牛顿第二定律有
由功的定义式得
由位移公式得
联立解得
J
18. 如图所示,质量m=60kg的运动员以10m/s的速度从高h=15m的滑雪场A点沿斜坡自由滑下,以最低点B为零势能面,g取 10m/s2,一切阻力可忽略不计,求:
(1)运动员在A点时的机械能;
(2)运动员到达最低点B时的速度大小;
(3)运动员继续沿斜坡向上运动能到达的最大高度。
【答案】(1)
(2)20m/s (3)20m
【解析】
【小问1详解】
运动员在A点时的机械能
【小问2详解】
运动员从A运动到B过程,根据机械能守恒定律得
解得
【小问3详解】
运动员从A运动到斜坡上最高点过程,由机械能守恒得
解得
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